【物理】河南省新乡市大联考2024-2025学年高二上学期1月期末试题（学生版+解析版）

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本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容：人教版必修第三册，选择性必修第二册。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 关于电学单位，下列说法正确的是（ ）
A. 电荷单位是库仑B. 电场强度单位是欧姆
C. 电压单位是焦耳D. 电流单位是瓦特
2. 下列说法正确的是（ ）
A. LC振荡回路中，振荡电流为零时，电场能为零
B. LC振荡回路中，振荡电流相邻两次为零的时间间隔就是振荡周期
C. 电视信号的发射、接收过程为：景物→电信号→电磁波→电信号→图像
D. 在电磁波接收过程中，把声音信号或图像信号从高频电流中还原出来的过程叫调制
3. 如图所示，两根固定的通电长直导线a、b相互垂直，a平行于纸面，电流方向水平向右，b垂直于纸面，电流方向向里，下列说法正确的是（ ）
A. 导线a在其正下方导线b处产生的磁场方向垂直纸面向里
B. 导线b所受安培力方向平行于纸面向上
C. 导线b所受安培力方向平行于纸面向下
D. 导线a左半部分所受安培力方向垂直纸面向里，右半部分所受安培力方向垂直纸面向外
4. 如图甲所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q，P和Q共轴，Q中通有变化电流i，电流随时间变化的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. t₁时刻，P有扩张的趋势
B. t₂时刻，穿过P的磁通量最大
C. t₃时刻，P中无感应电流
D. t₄时刻，穿过P的磁通量最小
5. 如图所示，厚度为h、宽度为d的金属导体中通有向右的电流I，磁场方向与导体前表面垂直，在导体上、下表面会产生电势差，这种现象称为霍尔效应。下列说法正确的是（ ）
A. 导体左、右两端间的电势差即为霍尔电压
B. 金属导体中的正电荷定向移动的方向向右
C. 金属导体中的自由电荷受到的洛伦兹力的方向向下
D. 导体上表面的电势低于下表面的电势
6. 如图所示，电阻R的阻值和线圈L的自感系数都较大，自感线圈的直流电阻不计，A、B是两只完全相同的灯泡，则下列说法正确的是（ ）
A. 当开关S闭合时，B灯比A灯先亮
B. 当开关S闭合时，A灯比B灯先亮
C. 当电路稳定后断开开关S时，B灯立刻熄灭
D. 当电路稳定后断开开关S时，A灯立刻熄灭
7. 如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比为原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等。a、b端加一交流电压U=311sin10πt（V）后，则下列说法正确的是（ ）
A. 电阻A、B中的电流之比
B. 电阻A、B两端的电压之比
C. 电阻B两端的电压表的示数
D. 电阻A、B消耗的电功率之比
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 如图所示，电源的电动势E=4V，内阻r=1Ω，电阻.当开关同时闭合时，路端电压及通过电源的电流分别为（ ）
A. 2VB. 1VC. 2AD. 1A
9. 磁力刹车是游乐场中过山车采用的一种新型刹车装置，比靠摩擦力刹车更稳定。如图所示，这是该新型装置的原理图（从后面朝前看），过山车的两侧装有铜片，停车区的轨道两侧装有强力磁铁，当过山车进入停车区时，铜片与磁铁的相互作用能使过山车很快停下来。下列说法正确的是（ ）
A. 磁力刹车应用了电磁驱动
B. 磁力刹车应用了电磁感应
C. 过山车的质量越大，它进入停车区时由电磁作用引起的刹车阻力越大
D. 磁力刹车的过程中动能转化为电能，最终转化成内能
10. 如图甲所示，一个点电荷Q产生的电场中，Ox坐标轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为1.0m和10.0m。放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都与x轴的正方向相同，电场力与试探电荷所带电荷量的关系图像如图乙所示，放在A点的电荷带正电，放在B点的电荷带负电。已知静电力常量下列说法正确的是（ ）
A. A点的电场强度的大小为2N/C，方向沿x轴正方向
B. B点的电场强度的大小为500N/C，方向沿x轴负方向
C. 点电荷Q的位置坐标为x=4m
D. 点电荷Q带负电，其所带电荷量为
三、非选择题：共54分。
11. 在探究电磁感应现象的实验中。
（1）如图甲所示，这是探究电磁感应现象的实验装置。用绝缘线将导体AB悬挂在蹄形磁铁的磁场中，闭合开关后，在下面的实验探究中，关于电流计的指针是否偏转，请填写在下面的空格处。
①磁铁不动，使导体AB向上或向下运动，并且不切割磁感线，则电流计的指针________（填“偏转”或“不偏转”）。
②导体AB不动，使磁铁左右运动，则电流计的指针________（填“偏转”或“不偏转”）。
（2）为判断线圈环绕方向，可将灵敏电流计与线圈L连接，如图乙所示。已知线圈由a端开始绕至b端，当电流从电流计左端流入时，指针向左偏转。
①将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时，发现指针向左偏转，俯视线圈，其环绕方向为________（填“顺时针”或“逆时针”）。
②当磁铁从图乙中的虚线位置向右远离L时，指针向右偏转，俯视线圈，其环绕方向为________（填“顺时针”或“逆时针”）。
（3）如图丙所示，各线路连接完好，线圈A在线圈B中，在开关闭合的瞬间，实验小组发现电流计的指针向左偏一下后又迅速回到中间位置。保持开关闭合，在滑动变阻器的滑片向右移动的过程中，会观测到电流计的指针________（填“向左偏”“向右偏”或“不动”）。
12. 已知一热敏电阻所处环境的温度从10℃升至时，其阻值从几千欧姆降至几百欧姆，某同学利用伏安法测量其阻值随温度变化的关系。所用器材：电源E、开关S、滑动变阻器R（最大阻值为20Ω）、电压表（可视为理想电表）和毫安表（内阻约为100Ω）。
（1）实验电路如图甲所示，将热敏电阻置于温度控制室中，记录不同温度下电压表和毫安表的示数，计算出相应的热敏电阻的阻值。若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为5.5V和3.0mA，则此时热敏电阻的阻值为________kΩ（保留两位有效数字）。实验中得到该热敏电阻的阻值R随温度t变化的曲线如图乙所示。由此可得到结论：随着温度升高，热敏电阻的阻值________（填“增大”或“减小”）得越来越________（填“快”或“慢”）。
（2）将热敏电阻从温度控制室取出并置于室温下，测得达到热平衡后热敏电阻的阻值为2.2kΩ。结合图乙可知，此时室温为________℃（保留三位有效数字）。
13. 如图所示，质量m=0.1kg、有效电阻R=2Ω的导体棒ab静止在倾角的光滑倾斜导轨上，导轨右端有一电动势E=2V、内阻r=0.5Ω的电源，取重力加速度大小空间存在匀强磁场（未画出），其余电阻不计，导轨间距。求：
（1）通过导体棒ab的电流I；
（2）匀强磁场的磁感应强度B的最小值。
14. 法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上，圆盘的半径为r，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触，外电路连接一阻值为R的定值电阻，圆盘发电机的内阻为。俯视圆盘，它顺时针匀速转动的周期为T。圆盘处于方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。
（1）请说明圆盘发电机的发电原理；
（2）请判断通过R的电流方向；
（3）求电路中感应电流的大小I；
（4）求圆盘发电机的输出功率
15. 如图所示的矩形abcd的ab边长为m，ad边长为2m，一比荷的带正电粒子从ad边的中点O平行于ab方向以v=2m/s的速度射入矩形abcd区域，粒子所受重力不计。
（1）若在矩形abcd区域存在垂直纸面向里的匀强磁场，粒子从b点射出，求匀强磁场的磁感应强度B及该粒子在磁场中的运动时间t磁；
（2）若在矩形abcd区域存在垂直cd边的匀强电场，粒子从c点射出，求匀强电场的电场强度E及粒子射出电场时的速度大小v0。